近玻尔速度Ne2离子穿过碳膜引起的电子发射-物理学报.PDFVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 15 (2013) 157901 近玻尔速度Ne2 离子穿过碳膜引起的电子发射* 12 1† 1 1 1 1 12 虞洋 赵永涛 王瑜玉 王兴 程锐 周贤明 李永峰 12 1 1 1 刘世东 雷瑜 孙渊博 曾利霞 1) ( 中国科学院近代物理研究所, 兰州 730000 ) 2) ( 中国科学院大学, 北京 100049 ) ( 2013 年2 月5 日收到; 2013 年4 月12 日收到修改稿) 本文测量了入射能为2—25 keV/u 的Ne2 离子穿过不同厚度碳膜诱导的前向、后向(分别对应出射表面和入 射表面) 电子发射产额. 实验中通过改变炮弹离子的能量, 系统的研究了势能沉积、电子能损以及反冲原子对前向、 后向电子发射产额的贡献. 结果表明, 离子的势能沉积只对后向电子发射有贡献, 前向、后向电子发射产额分别与 Ne2 离子在薄膜出射、入射表面的电子能损近似成正比关系, 其中电子能损很低(对应于离子能量很低) 的时候, 反冲原子对电子发射的贡献不能忽略. 关键词: 近玻尔速度, 电子发射, 电子能损, 反冲原子 PACS: 79.20.Rf, 34.35.+a, 34.50.Bw DOI: 10.7498/aps.62.157901 增加而增加; Z 在 13 到 17 的时候, 前向、后向以 1 引言 及总电子发射产额随离子入射能的变化会出现最 大值; 1 Z 13 的离子入射时, 电子发射产额随 离子与固体表面相互作用时, 会通过以下几种 离子入射能增加而减小; 当离子入射速度不变的时 方式耗散自身携带的能量: 动能或者势能电子发 候, 电子发射产额总是随着原子序数Z 的增加而增 12 3−5 射 、离子溅射、X 射线 以及可见光等. 对 8 q 6 加 . Jung 等人用Ni (Ep 74 MeV/u, q 26, 28) 其中电子发射的研究在固体表面分析 、粒子探 测器(TOF 探测器)7、离子在固体中的损伤研究以 和Cuq (Ep 96 MeV/u, q 25—28) 穿过不同厚 9 度碳膜 , 以及Rothard 等人用 13.6 MeV/u 的Ar 及径迹蚀刻等方面有重要意义7−9 . 11 离子穿过不同厚度碳膜 , 研究了在相同的入射 早期电子发射的研究主要集中在固体厚靶表 能下, 电子发射产额和薄膜厚度的关系, 他们的实 面电子发射的研究上, 在这方面我们也做了大量的 工作1210 , 其研究方法已经十分成熟. 近几十年来, 验结果均表明前向、